聚苯胺空心和片狀多級結(jié)構(gòu)的合成.pdf

1、聚苯胺(PANI)空心球的制備常有“硬模板”、“軟模板”、“無模板”等方法，其中無模板法具有無需后續(xù)處理等優(yōu)勢，與硬模板相比，軟模板通過水或乙醇清洗就可以比較容易地去除，且不會對聚合產(chǎn)物的形貌造成影響，已經(jīng)成為人們研究的熱點(diǎn)。本文采用無模板法-化學(xué)氧化聚合法，以苯胺為單體，過硫酸銨為氧化劑，分別在十四酸(MYA)、CoSO4和全氟辛酸(PFOA)的水溶液中合成聚苯胺(PANI)多級結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地考察了影響PANI形貌的因素；并探討了其形成

2、機(jī)理。具體內(nèi)容如下：
　　(1)合成PANI空心結(jié)構(gòu)：采用MYA在去離子水中穩(wěn)定苯胺液滴，當(dāng)反應(yīng)溫度為70℃，MYA濃度為0.0044 mol/L，苯胺濃度為0.016 mol/L，APS的摩爾量與苯胺相同時，合成的PANI具有球包裹PANI纖維或PANI塊狀物的結(jié)構(gòu)，當(dāng)苯胺濃度為0.022 mol/L時，形成除PANI包裹PANI核/殼結(jié)構(gòu)外，還含滴管狀形貌，該滴管具有長達(dá)10μm的管，且有些管是閉口的；另外，PANI空心球串珠

3、結(jié)構(gòu)也能形成。
　　(2)膠束控制合成空心PANI多級結(jié)構(gòu)：首次利用CoSO4與苯胺單體形成絡(luò)合物并與苯胺單體在體系中形成穩(wěn)定的膠束，該膠束的直徑大約為400 nm。當(dāng)苯胺濃度為0.5 mol/L，CoSO4和APS的量與苯胺相同時，形成的PANI空球表面粗糙、直徑為1-2μm球，且球表面由短的PANI納米棒構(gòu)成，該P(yáng)ANI納米棒長度大約100nm直徑大約為20 nm；另外，大部分球有一個孔。
　　(3)自組裝合成超疏水PA

4、NI片狀多級結(jié)構(gòu)：采用低表面能的PFOA與苯胺反應(yīng)形成PFOA/苯胺鹽后形成膠束，該膠束指導(dǎo)合成PANI微/納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)PFOA濃度為0.0024 mol/L，聚合溫度為25℃，氧化劑APS的量與苯胺相同；當(dāng)苯胺濃度為0.022 mol/L，合成的PANI為幾十微米寬大約為2-5μm的片狀結(jié)構(gòu)，該片狀結(jié)構(gòu)表面由長大約1μm的PANI纖維組成；當(dāng)苯胺濃度為0.044 mol/L，合成的PANI長為20μm左右寬大約為2-3μm的片狀結(jié)構(gòu)，